Minimaal rendement warmtepomp in ontwerpsituatie

Achtergrond en aanleiding

Sinds 1 oktober is het wettelijk verplicht om in de exploitatiefase de Seasonal Performance Factor (SPF) van bodemenergiesystemen (BES) te registreren. De SPFBES geeft inzicht in het reële rendement van het bodemenergiesysteem, afgeleid uit de totaal geleverde hoeveelheid warmte en koude ten opzichte van het energiegebruik van het bodemenergiesysteem gedurende de periode van een jaar. Meer informatie over de bepaling van de SPF is te vinden in ISSO-publicatie 39.

De SPFBES is opgebouwd uit SPFwarmte en SPFkoude. De SPFwarmte heeft (bij een gemiddelde energievraag) de grootste invloed op de totale SPF van het bodemenergiesysteem. De SPFwarmte wordt voor een groot bepaald door het jaargemiddelde rendement van de warmtepomp. Om deze reden is het aan te bevelen om een warmtepomp te selecteren met een hoog (deellast) rendement wat resulteert in een hoge SPFwarmte. Een opgegeven seasonal COP kan als betrouwbaar worden beschouwd als deze is gemeten conform de NEN-EN 14825:2013. Een lage SPFwarmte leidt tot hogere energiekosten en een energiebalans in de bodem die afwijkt van de ontwerpsituatie.

Keuzemogelijkheden

Wat betreft de SPFwarmte van de warmtepomp kunnen de volgende aspecten worden onderscheiden:

A B C
Minimale SPFwarmte ≥ 4,0 ≥ 5,0 ≥ 6,0

Tabel 1: Minimale SPFwarmte van de warmtepomp

Voorbeeld

Ter illustratie van het belang van een hoog deellast rendement, is in Figuur 1 het machinerendement gegeven van een specifieke water-water warmtepomp. Het machinerendement (COP / Carnot efficiëntie) is een productspecifieke karakteristiek die sterk afhankelijk is van onder meer het fabricaat warmtepomp, type compressoren, aantal warmtepompen en aandeel van de warmtepomp in de vermogensvraag warmte.

Voorbeeld 6a machinerendement.jpeg
Figuur 1: Machinerendement van een voorbeeld warmtepomp – als functie van de sturing van de warmtepomp en de condensortemperaturen.

Het machinerendement van de warmtepomp in het voorbeeld is significant lager tijdens deellast bedrijf dan in vollast bedrijf. De jaarbelastingduurkromme warmtevraag in Figuur 2 laat zien dat de vermogensvraag warmte op jaarbasis gedurende circa 4.000 van de totaal 5.000 uren lager is dan 20% van de maximale warmtevraag. Dit betekent dat de warmtepomp, uitgaande van een monovalente toepassing, minimaal 80% van de tijd in deellastbedrijf operationeel is. Een warmtepomp met een machinerendement dat verloopt volgens Figuur 1, zal op jaarbasis dus het grootste deel van de warmtevraag opwekken met een ongunstig energetisch rendement(hoge energiekosten, afwijkende energiebalans in de bodem etc). Derhalve zal de SPFwarmte van een bodemenergiesysteem met deze warmtepomp waarschijnlijk een relatief laag zijn.

Voorbeeld 6b jbdk.jpeg
Figuur 2: Jaarbelastingduurkromme warmtevraag.

Informatiebron(nen)

Sidebar